大學生科創能力培養開放式實驗體系的探索與實踐

劉克江 張樹玉

摘 要：文章通過近年來在培養學生課外科創實踐能力的探索，總結提出了“科創能力培養開放式實驗體系”，旨在搭建一個多方位、立體式的學生科創平臺?！翱苿撃芰ε囵B開放式實驗體系”中包含 “常規型培養類”、“提高型興趣類”、“實踐型專業類”、“創新型綜合類” 四個系列，經過6年的實踐檢驗取得了多方面的優異成效，使得學生在不斷鍛煉的過程中其自主能力、創新能力得到了明顯提升。

關鍵詞：課外科創；能力培養；開放式；科創平臺

中圖分類號：G640 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2018）11-0025-03

Abstract： Through the exploration of the cultivation of students' extracurricular science and innovation practice ability in recent years， this paper sums up and put forward "science and innovation practice ability training open experimental system" which aims to build a comprehensive， three-dimensional science and innovation platform for students. " This system contains "conventional training class"、"interest-enhanced class"、"practice-oriented professional class"、"innovation-oriented comprehensive class". After 6 years of practice test， we have achieved good results in many ways， and students' ability of self-determination and innovation have been significantly improved in the process.

Keywords： Extracurricular programs； Ability training； Open type； Science and innovation platform

一、概述

高等學校學生實踐能力培養方式，特別是工科類的大學生課外科創實踐能力的培養，一直是我國各大高校教師的探索方向。為此，各高等院校都投入了大量的人力物力進行研究探索，也建立了多種具有各學校特色的培養體系和模式。通過參加各項課外科創競賽提高學生創新能力已成為社會及高等學校的高度共識[1，2]。然而往往由于缺乏一個激勵競爭的環境，學生的參與程度不高等問題，導致缺少對學生實踐興趣的激發及實踐創新能力長期系統訓練，使得學生實踐創新能力的顯著提高很難做出實效[3]。

為此，我院自2012年來根據大學生實踐創新能力培養的特點和要求，依托廣東省教育科學“十二五”規劃項目“構建職教師資人才培養開放性創新實驗體系的探索與實踐”，搭建針對自動化類專業大學生的“科創能力培養開放式實驗體系”。

“科創能力培養開放式實驗體系”旨在培養自動化類專業大學生的整體創新實踐能力，實現全面提高學生的專業綜合素質的目的，并建立起完善有效的實踐創新能力培養開放式實踐教學體系。

二、開放式實驗體系的基本內容

實驗室開放是我國高校實驗室改革和發展的大趨勢，不但可以提高儀器設備的利用率，實現資源共享，而且可為學有余力、有個性和特長的學生提供一個施展聰明智慧的平臺，同時可以更好地培養學生的實踐能力、動手能力、創新能力、科研能力和自我管理能力。

自2012年開始，我院各基于現有的實驗室硬件設施在該體系上經過四年的實踐，成功搭建了“科創能力培養開放式實驗體系”。該體系主要以我院自動化學院實驗中心提供必要的硬件設備及場地，以學院專任指導老師為引導，以學生自主學習和實踐為核心的學生科創性平臺。體系中包含有四個系列，分別是“常規型培養類”、“提高型興趣類”、“實踐型專業類”、“創新型綜合類”，如圖1所示，實現針對性對自動化專業類的學生從大一開始遞進式的能力培養。

（一）常規型培養類

該系列內容主要針對大一大二學生的科創基礎能力，主要由高年級的學生利用實驗室的資源，以課余培訓、論壇演講等方式，引導低年級的學生，提高學生的科創興趣和動手能力。

（二）提高型興趣類

該系列內容是由自動化學院舉辦學院范圍內的興趣比賽，其中包含有已成功舉辦兩屆的“彩燈節大賽”、“智能循跡小車大賽”等主題科創文化活動。旨在激發學生創作熱情、學習興趣，增強學生分析、解決問題的能力，培養學生專業技能，促進學生課外學術科技活動的開展，在低年級學生中響應度和參與度很高。

（三）實踐型專業類

隨著高年級專業課程的學習，為了提高學生對專業技能的學以致用、聯系實際的能力，推動課程教學和實驗室建設工作，舉辦具有專業針對性的學生競賽。

（四）創新型綜合類

學院根據近年來學生參加的各類全國大學生競賽，設立多個課外科創實驗室，積極組織能力優秀的學生參加全國大學生“恩智浦杯”（原“飛思卡爾”）智能汽車競賽、中國機器人大賽、電子設計大賽、“挑戰杯”大賽、“亞龍杯”全國大學生智能建筑工程實踐技能競賽和全國大學生節能減排社會實踐與科技競賽，科創競賽成績優秀，已經形成我院的科創活動品牌效應，出現了學生踴躍報名積極參與的良好局面。

三、實施的基本過程

“學生科創能力培養開放式實驗體系”的運作模式主要分為兩個階段：初期培訓階段，后期自主設計階段、參加競賽。

初期學生基于該體系自由報名參加實驗室的基礎技能培訓，參加學院自主舉辦的各項興趣競賽。如“智能控制大賽”成功舉辦兩屆比賽共吸引了全院31個團隊，107人參加 ；“智能循跡小車大賽”三屆共吸引了全院48個團隊，超過160人次參加；第一屆“數電課程及PCB制板比賽”吸引10個班的102名同學報名參加；兩屆“彩燈節大賽”有56個團隊，219人參加。同時每學年我們邀請專業老師開展多次主題培訓，其中涵蓋內容包括“如何確定科創作品的題目和內容”、“科創作品硬件電路板的制作步驟”、“如何提高資料搜集能力”等。

經過一定的能力鍛煉后，學生科創創新設計能力大幅提高，掌握本專業基本知識點，根據自己的興趣結合自身能力特點參加具有一定挑戰性的全國大學生各類競賽。在各類省級、國家級科創競賽中，我院學生在歷屆競賽中均取得優異的成績。

與此同時我們鼓勵學生進行多層次、多方向的實踐訓練，積極申報大學生創新創業訓練項目、攀登計劃，實現自主管理，努力打造自身的專業核心競爭力。為了更好地有利于學生實踐能力、創新精神和教學能力的培養，為培養學生的動手能力和創新精神打好基礎。我院大力提倡導師制，要提高實踐教學質量，提高學生創新能力，需要有一支在理論和實踐方面具有專長的師資隊伍，良好的師資是保證實踐教學水平的前提和條件。實驗指導教師的工作不應只停留在一些驗證性的實驗上，而應花更多精力在提高學生工程觀念和創新能力上。高度重視實踐教學師資隊伍建設，在缺乏專職實驗教師的情況下，采取多種措施讓有教學、科研經驗的教師來指導實踐教學，在實踐教學的過程中，將一定的學術前沿內容引進到實驗中，增加實驗的科學趣味。教師將學科的最新科研成果、學術前沿和實驗教學結合起來，增強學生的創新意識，使實踐教學具有良好的前沿性和時代性。

需要堅持倡導教師吸引學生進入科研課題，鼓勵基礎較好、學有余力的同學提前參加科研課題組的研究工作。在科研課題研究過程中，力爭使學生能夠有兩年左右的時間與導師一起，利用實驗室和儀器設備，從事相關技術方向的研究工作。這種全程參與科研的方式，鍛煉和培養了學生的觀察能力、想象和思維能力、綜合運用知識能力、創新能力、團結協作的能力，這些能力正是理工科大學生師資培養所不可或缺的素質要求。

四、取得的主要成果

（一）分層次的開放式實驗項目體系，極大提高了學生的參與度

為滿足不同能力，不同年級的學生實驗動手水平，本體系中以分層次，分類別為核心，開展具有針對性的活動、競賽及講座培訓。幾年來，僅自動化學院就有近350名學生參加各種興趣小組開展各類科技活動，占學生總數的43.7%。我院每年一度舉辦“挑戰杯”大賽，參賽作品逐年增加，師生參與面逐漸擴大。

（二）學生主動積極申報各類大學生創新創業訓練項目，課外科創氛圍濃厚

近幾年來我院學生在“學生科創能力培養開放式實驗體系”的促進影響下，積極申報各類校級、省級、國家級大學生創新創業訓練項目。共獲校級大學生創新創業訓練項目超過500項，省級以上大學生創新創業訓練項目立項54項，獲攀登計劃立項5項（其中重點兩項）。以上成果為打造大學生專業核心競爭力發揮了舉足輕重的作用，并在校內外產生了廣泛的影響。開放性創新實驗室給學生提供了一個平臺，在這里，以學生為主導的開放式實踐教學對培養學生創新思維和創新能力起到了非常重要的作用，我校的許多省級、國家級的大學生創新訓練項目都是基于這個平臺開展的。我們鼓勵學生勤動腦，多動手，讓學生敢想、敢做，從簡單的課外小制作、小發明開始，使學生在不斷實踐的過程中主動創新，學生的自主能力、創新能力得到了培養和發展，并逐步形成適合自身發展的創造性學習和創造性思維方法。

（三）科技競賽成績優異，提升學生就業競爭力

近6年，學生獲得學科競賽國際獎項2項，省級、國家級獎項兩百余項。在畢業生就業中，用人單位了解到我院學生在各類競賽獲得優異成績，實踐創新能力強，主動聯系我們，提出豐厚條件錄用畢業生。以自動化學院為例，四年來平均就業率93.96%。

參考文獻：

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[3]武衛華.學科競賽項目驅動的學生能力訓練模式探索[J].安徽工業大學學報（社會科學版），2015，32（5）：86-87.

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